T/CSTM 01268-2024 增材制造用高温合金粉末

ICS 77 140 99
CCS H 57
团体标准
T/CSTM 01268—2024
增材制造用高温合金粉末
Superalloy powders for additive manufacturing
2024-10-31 发布2025-01-31 实施
中关村材料试验技术联盟发布

前 言
本文件参照GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》和GB/T
20001.10—2014《标准编写规则第10 部分：产品标准》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会CSTM/FC99 提出。
本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会（CSTM/FC99）和粉末冶金标准化
领域委员会（CSTM/FC90）共同归口。
T/CSTM 01268—2024
1
増材制造用高温合金粉末
1 范围
本文件规定了增材制造用高温合金粉末的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包
装、运输、贮存及质量证明书。
本文件适用于以等离子旋转电极法（Plasma Rotating Electrode Process, PREP）和真空感应气雾化法
（Vacuum Induction Melting Inert Gas Atomization, VIGA）制备的高温合金粉末（以下简称粉末）。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅
该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 223.5 钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.9 钢铁及合金铝含量的测定铬天青S 分光光度法
GB/T 223.11 钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法
GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵—三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量
GB/T 223.28 钢铁及合金化学分析方法α-安息香肟重量法测定钼量
GB/T 223.29 钢铁及合金铅含量的测定载体沉淀—二甲酚橙分光光度法
GB/T 223.37 钢铁及合金氮含量的测定蒸馏分离靛酚蓝分光光度法
GB/T 223.38 钢铁及合金化学分析方法离子交换分离—重量法测定铌量
GB/T 223.42 钢铁及合金化学分析方法离子交换分离—溴邻苯三酚红光度法测定钽量
GB/T 223.43 钢铁及合金钨含量的测定重量法和分光光度法
GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.65 钢铁及合金钴含量的测定火焰原子吸收光谱法
GB/T 223.73 钢铁及合金铁含量的测定三氯化铁-重铬酸钾滴定法
GB/T 223.75 钢铁及合金硼含量的测定甲醇蒸馏-姜黄素光度法
GB/T 223.80 钢铁及合金铋和砷含量的测定氢化物发生—原子荧光光谱法
GB/T 223.82 钢铁氢含量的测定惰性气体熔融-热导或红外法
GB/T 223.85 钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 223.86 钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 1479.1 金属粉末松装密度的测定第1 部分：漏斗法
GB/T 1480 金属粉末干筛分法测定粒度
GB/T 1482 金属粉末流动性的测定标准漏斗法（霍尔流速计）
GB/T 5162 金属粉末振实密度的测定
GB/T 5314 粉末冶金用粉末取样方法
GB/T 11261 钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法
GB/T 14265 金属材料中氢、氧、氮、碳和硫分析方法通则
T/CSTM 01268—2024
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GB/T 19077 粒度分析激光衍射法
GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁总碳总硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外线吸收法
GB/T 20124 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法）
GB/T 20127.1 钢铁及合金痕量元素的测定第1 部分：石墨炉原子吸收光谱法测定银含量
GB/T 20127.4 钢铁及合金痕量元素的测定第4 部分：石墨炉原子吸收光谱法测定铜含量
GB/T 34209 不锈钢多元素含量的测定辉光放电原子发射光谱法
GB/T 35351 增材制造术语
GB/T 38939 镍基合金多元素含量的测定火花放电原子发射光谱分析法（常规法）
GB/T 39251 增材制造金属粉末性能表征方法
GB/T 41978 増材制造金属粉末空心粉率检测方法
YS/T 1491 镍基高温合金粉末球形率测定方法扫描电镜法
3 术语和定义
GB/T 35351界定的术语和定义适用于本文件。
4 技术要求
4.1 原材料
4.1.1 等离子旋转电极法和真空感应气雾化法制粉用棒料采用真空感应熔炼工艺生产，如供需双方有
特殊要求时，应在合同中注明。
4.1.2 等离子旋转电极法制粉用棒料选择轧制态交货，经供需双方同意，可选择铸态交货，真空感应
气雾化法制粉用棒料选择铸态、锻态或轧制态进行交货。
4.1.3 制粉用棒料尺寸、外形及允许偏差应满足相关技术要求，并符合合同规定。
4.1.4 等离子旋转电极法用棒料表面应进行车光或磨光处理，表面应无裂纹、黑点，不应有目视可见
的非金属夹杂和缩孔，表面粗糙度Ra 应不大于1.6μm。真空感应气雾化法用棒料表面应打磨或加工处
理，无氧化皮和目视可见的非金属夹杂。
4.1.5 制粉时应使用同一熔炼炉批的棒料。
4.2 化学成分
粉末的合金牌号和化学成分应符合表1 的规定。
表1 化学成分
合金牌号
化学成分（质量分数）/ %
C Cr Ni Co W Mo Al Ti Fe Nb
ZGH3230 0.05~0.15 20.00~24.00 余≤5.00 13.00~15.00 1.00~3.00 0.20~0.50 ≤0.10 ≤3.00 0.60~1.10
ZGH3536 0.05~0.15 20.50~23.00 余0.50~2.50 0.20~1.00 8.00~10.00 ≤0.50 ≤0.15 17.00~20.00 -
ZGH3625 ≤0.10 20.00~23.00 余≤1.00 - 8.00~10.00 ≤0.40 ≤0.40 ≤5.00 -
ZGH4038 0.01~0.20 15.70~16.30 余8.00~9.00 2.40~2.80 1.50~2.00 3.20~3.70 3.00~3.50 ≤0.50 -
ZGH4169 ≤0.08 17.00~21.00 50.00~55.00 ≤1.00 - 2.80~3.30 0.20~0.80 0.65~1.15 余3.15~4.15
ZGH5188a 0.05~0.15 20.00~24.00 20.00~24.00 余13.00~16.00 - - - ≤3.00 4.75~5.50
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合金牌号Ta La B Zr Si Mn
P S Cu [O] [N] [H]
不大于
ZGH3230 - 0.005~0.009 ≤0.015 - 0.25~0.75 0.30~1.00 0.005 0.005 0.300 0.030 0.020 0.001
ZGH3536 - - ≤0.010 - ≤1.00 ≤1.00 0.005 0.005 0.300 0.030 0.020 0.001
ZGH3625 - - — - ≤0.50 ≤0.50 0.015 0.015 0.070 0.030 0.020 0.001
ZGH4038 1.50~2.00 - 0.005~0.15 ≤0.15 ≤0.30 ≤0.20 0.005 0.005 0.070 0.030 0.020 0.001
ZGH4169 - - ≤0.006 - ≤0.35 ≤0.35 0.015 0.015 0.300 0.030 0.020 0.001
ZGH5188a 0.03~0.12 0.030~0.120 ≤0.015 - 0.20~0.50 ≤1.25 0.020 0.015 0.070 0.030 0.020 0.001
a GH5188 合金中杂质元素含量：Ag≤0.0010；Bi≤0.0001；Pb≤0.0010。
4.3 粒度分布
粉末粒度分布和用途应符合表2 的规定。需方有特殊要求时，经供需双方协商，并在合同中注明。
表2 粒度分布和用途
粒度范围粉末种类激光粒度筛分粒度用途
15μm~53μm
PREP 粉35μm≤D50≤53μm
＜15μm 不大于10%
15μm-53μm 大于80%
＞53μm 不大于10% 适用于粉末床熔融（选
区激光熔融）增材制造
领域
VIGA 粉25μm≤D50≤40μm
＜15μm 不大于10%
15μm~53μm 大于80%
＞53μm 不大于10%
45μm~150μm
PREP 粉63μm≤D50≤105μm ＜45μm 不大于10%
＞150μm 不大于10% 适用于粉末床熔融（电
子束熔化）增材制造领
VIGA 粉63μm≤D50≤105μm 域＜45μm 不大于10%
＞150μm 不大于10%
75μm~200μm
PREP 粉105μm≤D50≤150μm ＜75μm 不大于10%
＞200μm 不大于10% 适用于定向能量沉积
增材制造领域
VIGA 粉105μm≤D50≤150μm ＜75μm 不大于10%
＞200μm 不大于10%
4.4 松装密度
粉末松装密度应符合表3 的规定。
表3 松装密度
粒度范围合金牌号
松装密度/（g/cm3）
PREP 粉VIGA 粉
不小于
15μm ~53μm
ZGH3230 5.10 4.50
ZGH3536 4.70 4.10
ZGH3625 4.70 4.10
ZGH4038 4.60 4.00
ZGH4169 4.60 4.00
ZGH5188 5.10 4.50
45μm~150μm
ZGH3230 5.20 4.60
ZGH3536 4.80 4.20
ZGH3625 4.80 4.20
ZGH4038 4.70 4.10
ZGH4169 4.70 4.10
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ZGH5188 5.20 4.60
75μm~200μm
ZGH3230 5.20 4.60
ZGH3536 4.80 4.20
ZGH3625 4.80 4.20
ZGH4038 4.70 4.10
ZGH4169 4.70 4.10
ZGH5188 5.20 4.60
4.5 振实密度
粉末振实密度应符合表4 的规定。
表4 振实密度
粒度范围合金牌号
振实密度/（g/cm3）
PREP 粉VIGA 粉
不小于
15μm ~53μm
ZGH3230 5.4
ZGH3536 4.8
ZGH3625 4.8
ZGH4038 4.8
ZGH4169 4.8
ZGH5188 5.4
45μm~150μm
ZGH3230 5.4
ZGH3536 5.0
ZGH3625 5.0
ZGH4038 5.0
ZGH4169 5.0
ZGH5188 5.4
75μm~200μm
ZGH3230 5.4
ZGH3536 5.0
ZGH3625 5.0
ZGH4038 5.0
ZGH4169 5.0
ZGH5188 5.4
4.6 流动性
粉末的流动性应符合表5 的规定。
表5 流动性
粒度范围
流动性/（s/50g）
PREP 粉VIGA 粉
不大于
15μm ~53μm 18 25
45μm~150μm 15 20
75μm~200μm 15 18
4.7 球形度
粉末应为球形或类球形，粉末球形度应符合表6 的规定。需方有特殊要求时，经供需双方协商，
并在合同中注明。
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表6 球形度
粒度范围
球形度
PREP 粉VIGA 粉
不小于
15μm ~53μm 0.95 0.85
45μm~150μm 0.90 0.80
75μm~200μm 0.90 0.80
4.8 特殊要求
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，可供应有下列特殊要求的粉末：
a) 粉末的空心粉含量；
b) 粉末的夹杂物含量；
c) 其他。
4.9 外观质量
粉末外观应呈灰色，无目视可见夹杂物。
5 订货内容
按照本文件订货的合同或者订单至少应包含以下内容：
a） 本文件编号；
b） 产品名称；
c） 合金牌号及粉末类别；
d） 粒度分布；
e） 粉末批号；
f） 净重和数量；
g） 其他。
6 试验方法
6.1 化学成分
粉末的化学成分分析通常按GB/T 11261、GB/T14265、GB/T 20123、GB/T 20124、GB/T 20127.1、
GB/T 20127.4、GB/T 34209、GB/T 38939 或精度不低于上述方法的其他分析方法进行。仲裁时按GB/T
223.5、GB/T 223.9、GB/T 223.11、GB/T 223.17、GB/T 223.19、GB/T 223.25、GB/T 223.28、GB/T 223.29、
GB/T 223.37、GB/T 223.38、GB/ T223.42、GB/ T223.43、GB/T 223.62、GB/T 223.63、GB/T 223.65、GB/T
223.73、GB/T 223.75、GB/T 223.80、GB/T 223.82、GB/T 223.85、GB/T 223.86、GB/T 11261、GB/T14265、
GB/T 20123、GB/T 20127.1 和GB/T 20127.4 的方法进行。
6.2 粒度分布
筛分粒度的测定按GB/T 1480 的规定进行。激光粒度的测定按照GB/T 19077 的规定进行。
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6.3 松装密度
松装密度的测定按GB/T 1479.1 的规定进行。
6.4 振实密度
振实密度的测定按GB/T 5162 的规定进行。
6.5 流动性
流动性的测定按GB/T 1482 的规定进行。
6.6 球形度
球形度的测定按YS/T 1491 的规定进行。
6.7 空心粉含量
空心粉含量的测定按GB/T 41978 的规定进行。
6.8 夹杂物含量
夹杂物含量的测定按GB/T 39251 的规定进行。
6.9 外观质量
外观质量采用目视检查。
7 检验规则
7.1 检验和验收
7.1.1 检验和验收应由供方技术质量监督部门进行。
7.1.2 供方应保证交货的粉末符合本文件或者合同规定，必要时，需方有权对本文件或者合同规定的任
一检验项目进行检验和验收。
7.2 检验项目
每批粉末检验项目及取样应符合表7 的规定。
表7 检验项目及取样
检验项目取样要求的章条号试验方法的章条号
化学成分按GB/T 5314 和GB/T 20066 的规定执行4.2 6.1
粒度分布
按GB/T 5314 的规定执行
4.3 6.2
松装密度4.4 6.3
振实密度4.5 6.4
流动性4.6 6.5
球形度4.7 6.6
空心粉含量4.8 6.7
夹杂物含量4.8 6.8
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7
外观质量逐瓶/袋4.9 6.9
7.3 组批规则
粉末应成批提交检验和验收，每批应由同一合金牌号、同一熔炼炉批号、同一批次原材料、同一生
产工艺连续生产、同一粒度范围的粉末组成。
7.4 判定规则
7.4.1 粉末的化学成分检验不合格时，应在该批次粉末中另取双倍数量的试样对该不合格元素进行重复
检验，若重复检验仍有结果不合格时，判该批粉末为不合格。
7.4.2 粉末的粒度分布、松装密度、振实密度、流动性、球形度、空心粉含量检验不合格时，应在该批
粉末中另取双倍数量的试样对所有项目进行重复检验，若重复检验仍有结果不合格时，判该批粉末为不
合格。
7.4.3 粉末的外观质量检验结果不合格时，判该瓶/桶粉末为不合格。
8 标志和质量证明书
8.1 标志
粉末的包装瓶/袋上应注明以下内容：
a) 供方名称或商标；
b) 合金牌号及粉末种类；
c) 粉末批号；
d) 粒度范围；
e) 重量；
f) 包装日期；
g) “防火”“防潮”“向上”“禁止翻滚”等标识；
h) 其他。
8.2 质量证明书
每批粉末应附有质量证明书，其上注明：
a） 供方名称；
b） 粉末名称；
c） 粉末牌号；
d） 粒度范围；
e） 粉末批号；
f） 净重和数量；
g） 各项检验结果；
h） 供方质量检验部门印记；
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i） 本文件编号；
j） 出厂日期。
9 包装、运输和贮存
9.1 包装
粉末应以洁净的塑料桶、金属瓶或金属桶等为容器单元，采取充惰性气体保护封装或者真空包装，
或采用厚塑封袋真空塑封，包装内部放入干燥剂，包装过程中应严格控制环境，避免污染。粉末包装重
量按5kg、10kg 两种规格，也可以根据需方要求重量进行包装。包装容器应保证其在运输过程中的完整
性，且不应破损、受潮或者使粉末接触到外来污染物。
9.2 运输
粉末应在有遮盖物的环境下进行运输，运输过程中应防止雨淋受潮，严禁剧烈碰撞和机械挤压，搬
运过程中应轻装轻卸，切勿倒置，严禁接近火种及火源。
9.3 贮存
粉末应贮存在通风、干燥、阴凉、无腐蚀性侵蚀的环境中，严禁与氧化剂、酸类、碱类一起存放，
并避免阳光直晒，远离热源与火源。
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附录A
（资料性）
起草单位和主要起草人
本文件起草单位：北京钢研高纳科技股份有限公司、常州钢研极光増材制造有限公司、钢铁研究
总院有限公司、有研増材技术有限公司、中国航发湖南动力机械研究所、中国航发沈阳黎明航空发动机
公司、中国航发沈阳发动机研究所、深圳市万泽精密科技有限公司、盘星新型合金材料（常州）有限公
司、中航迈特増材科技（北京）有限公司和江苏威拉里新材料科技有限公司。
本文件主要起草人：张少明、毕中南、张鹏、张熹雯、陈惠霞、胡强、郭文倩、赵新明、李钢、赵
宇、周冠男、刘俊、孙世磊、肖海波、陈欣和蒋陈。